17 feb. 1999
2 minuten
Onderzoekers van de University of Liverpool hebben een nieuw materiaal gemaakt dat gerelateerd is aan grafeen. Net als grafeen is dit nieuwe materiaal (TGCN) ook één atoom dik, maar heeft het een bandkloof, waarmee het potentieel geschikt is voor gebruik in transistors.
TGCN staat voor ‘triazine-based graphitic carbon nitride’. Een dergelijk materiaal werd al theoretisch voorspeld in 1996, maar dit is de eerste keer dat het geproduceerd is.
Het materiaal deelt alle goede eigenschappen met grafeen. Zo is het ook supersterk, ondanks de dikte van slechts 1 atoom en geleidt het hitte en elektriciteit zeer goed. In tegenstelling tot grafeen bezit dit materiaal een bandkloof, waarmee dit wel eens het beste kan zijn dat uit Liverpool is gekomen sinds vier jongens in 1960 besloten om samen liedjes te gaan spelen.
Koolstofgebaseerd materiaal
Op dit moment worden transistors gemaakt van silicium dat hitte genereert zodra het in elektronische apparatuur wordt toegepast. Wetenschappers zijn al heel lang op zoek naar een materiaal dat op koolstof is gebaseerd én de bandkloof bezit die nodig is voor gebruik van de stof als halfgeleider.
Chemicus Professor Andrew Cooper van de chemie-afdeling van de Britse universiteit: “Dit is een opwindend resultaat omdat er relatief weinig geordende twee-dimensionale organische vaste stoffen zijn. De ontdekking van een nieuw lid van de ‘grafeenfamilie’ is heel belangrijk.”
TGCN
De productie van TGCN begint met een molecuul van de goedkope stof dicyaandiamide. Het team maakt vervolgens kristallen van grafitische koolstofnitride, een tweedimensionaal gelaagd materiaal dat lijkt op grafeen, maar wat stikstof bevat.
Deze ingrediënten worden vervolgens gecombineerd in een reageerbuis en 62 uur lang verhit tot 600°C. Het resultaat is een vloeistof met vlokjes TGCN erin die gescheiden kunnen worden door filtratie of door ze van de reageerbuis af te pellen.
Verder onderzoek TGCN
Het materiaal is nog in de beginfase van ontwikkeling en Professor Cooper gelooft dat het nu tijd is voor verder onderzoek naar de eigenschappen van TGCN. “De creatie en analyse van dit materiaal is slechts de eerste stap. We hebben nu nog veel meer werk te doen op gebied van schaalbaarheid en het bewijzen van het nut in elektronische apparaten.”
De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Angewandte Chemie.
Anderen lazen ook
